대성고등학교와 한국외국어대학교 무역학과를 졸업했다. 1986년 대학가요제에서 '지금 그대로의 모습으로'로 대상을 수상하며 음악계에 데뷔했고, 1994년부터 2007년까지 KBS 2FM에서 '유열의 음악앨범' DJ로 활동했다.

1980년대 가요계에서 얼굴 길기로 유명한 세 사람 중 하나로, 이문세, 이수만, 유열을 묶어 '마삼트리오'라고 불렀다. 사실 이 셋은 모두 서울 출신이며, 당시 MBC 라디오 DJ를 맡고 있었다는 공통점도 있다. 당시 갓 3도어형 미국형 모델인 프로 엑센트와 5도어형 유럽형 모델인 유로 엑센트가 출시된 현대 엑센트의 광고에도 등장했다.

1990년대 초반까지는 TV 무대에서 활약했으나, 1990년대 중반 이후로 가수보다 라디오 DJ와 뮤지컬 기획 위주로 활동하며 이후 세대에게 점차 인지도가 낮아져 갔다. 2013년 광복절 행사에서 윤하와 함께 애국가와 클로징 곡 '다시 한 번 대한민국'을 불렀다.

이경규의 몰래카메라에서 최초의 희생양으로 삼푸 테러를 당한 것으로 유명하다.

2019년 유열의 음악앨범이라는 영화가 개봉했고 본인 역시 특별출연을 했다.